Введение к работе
Актуальность работы. Лигнин является доступным и важным сырьем для органического синтеза. Тем не менее, возможности его использования изучены явно недостаточно и ограничиваются несколькими примерами. Поэтому исследование путей модификации и применения лигнина являются актуальными. Особый интерес представляют кремний- и фосфорсодержащие лигнины, которые могут быть использованы в синтезе ионообменных материалов с новыми свойствами, для отверждения эпоксидных олигомеров и в качестве физиологически активных веществ.
Цель работы заключалась в синтезе кремний и фосфорсодержащих липшнов, изучении их свойств и способов применения. Для достижения этой цели в работе исследованы реакции электрохимического силилирова-ния и фосфорилировапия гидролизного и хлорлигнина. Эти реакции были выбраны потому, что можно было ожидать более глубокого изменения лигнина, чем при использовании известных методов его модификации. В задачу исследования входило изучение механизма реакций, определение оппгмальных условий их проведения, установление структуры полученных соединений п влияния продуктов силилирования и фосфорилироваїшя гидролизного и хлорлигшпюв на фгаико-механические характеристики клеевых композиций и катионообменных материалов.
ГГаучпая новизна. Впервые изучены реакции электрохимического фосфорилировапия и силилирования дигнинов в неводных шіротонньгх средах. В качестве фосфорнлирующего агента был выбран трихлорид фосфора, а в качестве силилирующих агентов - хлорсиланы. Предложен механизм реакции, включающий электрохимическое геневированке катион-радикалов из трихлорида фосфора и хлорсиланов, который объясняет структуры полученных соединений. Образование и поведение таких катион-радикалов хорошо изучено на модельных соединениях. Найдены условия проведения процессов, позволяющие получать препараты лигнита с задашгым содержанием фосфора и кремния. В оптимальных условиях наибольшее содержание фосфора составило 21,7% и кремния - 26,4%.
Впервые кремнийсодержащие лигнины использованы в качестве до-
бавок к клеевым композициям. Показано, что они значительно-увеличивают прочность клеевых соединений.
Практическая ценность. Полученные в диссертации данные позволили разработать новые направления использования гидролизного лигнина: фосфорилированные лигнины - в качестве исходных веществ в синтезе катеонитов и как отвердители эпоксидных смол, силилированные лигнины как добавки к полиуретановым клеям, повышающие их адгезионную прочность.
Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на:
научно-технической конференции студентов и аспирантов НГТУ, посвященной 100-летию университета (Новочеркасск, 1997)
Всероссийской конференции молодых ученых (Саратов, 1997)
XIV совещашш по электрохимии органических соединений ЭХОС-
98 (Новочеркасск, 1998)
Публикации. По результатам работы имеется 9 публикаций в центральной печати, подана заявка на изобретение.
Объем и структура диссертации. Работа состоит их введения, четырех глав, выводов л списка литературы. Диссертация изложена на 123 листах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 20 рисунков. Список литературы включает 181 наименование.
